智能自動變檔系統在電動車上的發展與應用

摘 要：在電動三輪車行業經歷了十幾年高速發展之后，電動三輪車這一民生產品，走進了千家萬戶，就像柴米油鹽一樣對于老百姓不可或缺。隨著行業的殘酷競爭，人們對操作舒適性、駕乘舒適性、安全性的渴望需求，為保證中國經濟規模總量的世界地位，為倡導新能源產業的持續發展，文章從電動三輪車技術發展前景、發展趨勢，探討了智能自動變檔系統在電動三輪車行業的發展與應用，希望能給電動三輪車行業在新技術的創新應用應用上有所幫助。

關鍵詞：智能變檔；電動三輪車；應用與發展

引言

根據相關資料統計，截止2015年，全國市場電動車保有量已高達2億，電動三輪車這一行業也隨著產品壽命周期的發展規律從成長、成熟期逐步邁入拐點，衰退期的到來似乎無法避免，行業的生存面臨著巨大的挑戰，只有堅持技術創新、創新型技術的產品開發應用，才能在激烈的市場競爭環境中永不衰敗，智能自動變檔系統這一創新型的技術已在電動三輪車行業嶄露頭角。

1 智能自動變檔系統概述

1.1 智能自動變檔系統概念

智能自動變檔系統主要有變檔控制技術系統及自動變檔執行系統，兩大技術核心系統組成。

變檔控制技術系統包括轉把、控制器、信號發生器、控制器、電機差速變檔總成。變檔控制技術系統主要是通過實時監測車輛運行數據，智能判斷車輛運行狀態，適時輸出變檔執行信號。

自動變檔執行系統主要包括變檔執行器、變檔電機、變檔操縱螺桿等，主要是根據變檔執行器接收到變檔執行信號后，驅動變檔電機及變檔螺桿，執行變檔動作。

1.2 智能自動變檔系統的原理

對于智能自動變檔系統在電動三輪車上的應用是人們未來的使用期望要求，是電動三輪車技術走向更高端的發展標志，電動三輪車智能變檔不僅要滿足車輛動力性能要求和經濟性要求，而且能夠根據行駛路況及使用環境，自動化高低速的切換來滿足車輛行駛時所必備的動力性能要求。隨著信息技術和智能控制理論的發展，換檔控制越來越趨于智能化。

當電動三輪車在路況較好的路面行駛時，直流無刷控制器直接驅動直流無刷電機，可實現無刷電機三相繞組U、V、W輪流通電，完成換相要求，是電機正常運轉。在電動三輪車直流無刷控制器中有二二通電方式和三三通電方式的運用。

當電動三輪車通過路況不好的路段或行駛在丘陵地帶，實時變檔執行器通過檢測控制器輸出的電流、電壓信號及車速信號，根據檢測車速信號的變化，實時變檔執行器輸出信號與電機變檔機構，電機換擋完成，實現可靠機械性換擋動作，使直流無刷電機變檔機構切換為低速運行狀態，這是直流無刷控制器驅動直流無刷電機，保持高效率、大電流、強扭矩是電動三輪車保持平穩向前行駛。

1.3 智能自動變檔系統與傳統的變檔技術的區別與優勢

隨著電動三輪車技術的不斷發展，傳統的手動或腳動變檔操作復雜，操作舒適性差、安裝要求復雜、駕駛舒適性差，對駕駛員的要求較高。智能自動變檔系統在電動三輪車行業的使用具有結構簡單、操作簡便、可靠性高、乘坐舒適、騎行安全性高等特點。

電動三輪車自動換擋驅動器，由電機輸出動力通過齒輪變速箱的自動適時換擋，提供給驅動輪所需的足夠的扭力，這個適時換擋功能是通過機電一體化的原理來實現的，它們的動作協調由傳感器提供信息，通過軟件指揮來負責完成。

與傳統機械操作變檔有以下幾個優勢特點：（1）扭力大；（2）爬坡能力強；（3）消耗電量少使用同樣的電瓶可以多跑路，放電時間遠遠大于普通驅動器的電動三輪車，這樣可以明顯增加電動三輪車的續行里程；（4）具有明顯的車速優勢；（5）有效保護電瓶和電機，可以有效延長電瓶使用壽命，且不易燒壞電機及控制器等；（6）換擋時機適當，動作輕巧，不會造成機件損壞。

2 智能自動變檔系統在電動三輪車上的應用及發展趨勢

2.1 智能自動變檔系統在電動三輪車上的應用

智能自動變檔系統目前已經在電動三輪車上，進行技術實質性的應用階段，主要體現在以下使用優勢：

（1）超載爬坡動力強勁：隨著坡度的增加車速下降（電機轉速下降到900轉/分）后自動切換到低速檔，動力輸出翻倍，整車以低速大轉矩行駛，從而滿足車輛坡道行駛的動力需求。

（2）可靠性好：車輛默認低速檔起步，起步電流小，有效保護電機、控制器、蓄電池，提高車輛的可靠性，延長使用壽命。

（3）駕駛舒適度高：智能自動換擋無需停車，變檔執行器根據車輛行駛狀態智能收集數據，自動換擋無需人工操作，安全性能好，駕駛舒適度高。

（4）低速檔倒車安全性高：倒車狀態默認低速檔，安全性更高。

（5）與普通兩檔電機對比：無需停車換檔，換擋時動力損失小，高低檔自動切換降低了操作難度。

2.2 智能自動變檔系統在電動三輪車上的發展趨勢

智能換擋可以說是引領電動三輪車變檔技術的發展方向，是人們對于電動三輪車駕乘舒適性、安全性、動力性能的消費需求，從2015年的市場銷售情況可以看出，電動三輪車行業生命周期由成熟期進入動蕩期，進入電動三輪車行業的轉型升級期，消費者購買的選擇性不斷增多，競爭者不斷增多，對于未來電動三輪車行業市場競爭方面，技術創新、產品創新將是關乎企業生存發展的關鍵因素，沒有技術創新就沒有發展，新產品高新技術的開發應用是企業賴以生存的價值體現。電動三輪車自動變檔技術作為本行業的新技術領域，必將在電動三輪車新技術發展上具有引領性作用。

3 結束語

電動車經過十幾年的發展，而且一度是主流的平常百姓出行及運輸的交通工具，由于其價格低廉、使用簡單方便為大多中低收入人群所青睞，由于人們對環境和能源問題的日益關注，有關方面對空氣污染的控制要求日趨嚴格，社會對環境和節能的重視，因而有力地促進了電動車的發展，因而也給電動車行業帶來了激烈的市場競爭及技術創新，未來電動車技術將會朝著更加高性能化、人性化、舒適性、安全性及智能化的方向發展，另外智能化的程度會越來越高，隨著電動車技術的日趨成熟及科技進步，實現電動車智能化的目標會越來越近。

參考文獻

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作者簡介：姚永（1982-），男，江蘇徐州人，研發部長，助理工程師。研究方向：機械制造及其自動化。